EPON技術(shù)分析

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作者：時間：2007-11-22 來源：電信技術(shù)

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　　1、EPON技術(shù)簡介

　　EPON技術(shù)由IEEE 802.3 EFM工作組進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。2004年6月，IEEE 802.3EFM工作組發(fā)布了EPON標(biāo)準(zhǔn)——IEEE 802.3ah(2005年并入IEEE 802.3-2005標(biāo)準(zhǔn))。在該標(biāo)準(zhǔn)中將以太網(wǎng)和PON技術(shù)相結(jié)合，在無源光網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)的基礎(chǔ)上，定義了一種新的、應(yīng)用于EPON系統(tǒng)的物理層(主要是光接口)規(guī)范和擴(kuò)展的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，以實(shí)現(xiàn)在點(diǎn)到多點(diǎn)的PON中以太網(wǎng)幀的TDM接入。此外，EPON還定義了一種運(yùn)行、維護(hù)和管理(OAM)機(jī)制，以實(shí)現(xiàn)必要的運(yùn)行管理和維護(hù)功能。EPON系統(tǒng)的協(xié)議參考模型如圖1所示。

　　圖1　EPON系統(tǒng)的協(xié)議參考模型

　　在物理層，IEEE 802.3-2005規(guī)定采用單纖波分復(fù)用技術(shù)(下行1490 nm，上行1310 nm)實(shí)現(xiàn)單纖雙向傳輸，同時定義了1000 BASE-PX-10 U/D和1000 BASE-PX-20 U/D兩種PON光接口，分別支持10 km和20 km的最大距離傳輸。在物理編碼子層，EPON系統(tǒng)繼承了吉比特以太網(wǎng)的原有標(biāo)準(zhǔn)，采用8B/10B線路編碼和標(biāo)準(zhǔn)的上下行對稱1 Gbit/s數(shù)據(jù)速率(線路速率為1.25 Gbit/s)。

　　在數(shù)據(jù)鏈路層，多點(diǎn)MAC控制協(xié)議(MPCP)的功能是在一個點(diǎn)到多點(diǎn)的EPON系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到點(diǎn)的仿真，支持點(diǎn)到多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中多個MAC客戶層實(shí)體，并支持對額外MAC的控制功能。圖1示意了EPON協(xié)議參考模型及多點(diǎn)MAC控制協(xié)議的位置。MPCP主要處理ONU的發(fā)現(xiàn)和注冊，多個ONU之間上行傳輸資源的分配、動態(tài)帶寬分配，統(tǒng)計復(fù)用的ONU本地?fù)砣麪顟B(tài)的匯報等。

　　利用其下行廣播的傳輸方式，EPON定義了廣播LLID(LLID=0xFF)作為單拷貝廣播(SCB)信道，用于高效傳輸下行視頻廣播/組播業(yè)務(wù)。EPON還提供了一種可選的OAM功能，提供一種諸如遠(yuǎn)端故障指示和遠(yuǎn)端環(huán)回控制等管理鏈路的運(yùn)行機(jī)制，用于管理、測試和診斷已激活OAM功能的鏈路。此外，IEEE 802.3-2005還定義了特定的機(jī)構(gòu)擴(kuò)展機(jī)制，以實(shí)現(xiàn)對OAM功能的擴(kuò)展，并用于其他鏈路層或高層應(yīng)用的遠(yuǎn)程管理和控制。

　　相對于BPON和GPON，EPON協(xié)議簡單，對光收發(fā)模塊技術(shù)指標(biāo)要求低，因此系統(tǒng)成本較低。另外，它繼承了以太網(wǎng)的可擴(kuò)展性強(qiáng)、對IP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)適配效率高等優(yōu)點(diǎn)，同時支持高速Internet接入、語音、IPTV、TDM專線甚至CATV等多種業(yè)務(wù)綜合接入，并具有很好的QoS保證和組播業(yè)務(wù)支持能力，是目前建設(shè)高質(zhì)量接入網(wǎng)的重要備選技術(shù)之一。

　　2、EPON技術(shù)現(xiàn)狀

　　自EFMA(Ethernet First Mile Alliance，第一公里以太網(wǎng)聯(lián)盟)在2004年6月發(fā)布EPON技術(shù)規(guī)范IEEE 802.3 ah以來，EPON技術(shù)得到快速發(fā)展，目前相關(guān)的芯片和設(shè)備均已基本成熟，并有較大規(guī)模的應(yīng)用。在日本，NTT、KDDI、YahooBB等運(yùn)營商從2004年開始部署EPON，采用FTTH、FTTB/C+VDSL/ADSL2+等多種組網(wǎng)方式，為用戶提供高帶寬互聯(lián)網(wǎng)接入業(yè)務(wù)。目前，日本市場上已經(jīng)部署了超過500萬線的EPON設(shè)備，而且每月新增的FTTH用戶數(shù)已經(jīng)超過了DSL用戶。在韓國，KT也在2005年左右開始EPON的商用部署，并在2006年一次性采購了80萬線EPON設(shè)備，估計目前韓國的EPON規(guī)模也已超過 100萬線。國內(nèi)運(yùn)營商非常看好EPON的應(yīng)用前景，紛紛開展現(xiàn)場試驗，2006年，國內(nèi)的EPON市場規(guī)模已達(dá)到10萬線左右。

　　目前，EPON技術(shù)已經(jīng)成熟，主要體現(xiàn)在以下方面：經(jīng)過各標(biāo)準(zhǔn)化組織、設(shè)備和芯片制造商、運(yùn)營商的共同努力，EPON商用芯片和光模塊已經(jīng)成熟，在中國電信的主導(dǎo)下，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了EPON芯片級和系統(tǒng)級的互通測試;EPON產(chǎn)業(yè)鏈也在進(jìn)一步成熟，形成了良性的市場競爭格局，設(shè)備成本進(jìn)一步下降，已達(dá)到規(guī)模商用水平。

　　3、EPON技術(shù)的應(yīng)用

　　綜合考慮EPON的技術(shù)特點(diǎn)、成熟度、投資成本、業(yè)務(wù)需求、市場競爭等多方面的因素，基于EPON的FTTx系統(tǒng)近期主要應(yīng)用于以下場景。

　　3.1　公眾客戶綜合接入

　　對于公眾用戶來說，可以采用FTTH和FTTB/C/Cab等應(yīng)用模式。

　　●FTTH應(yīng)用

　　ONU直接安裝在用戶家中，業(yè)務(wù)的接入可以采取兩種方案，如圖2所示。